Çözüm Adımları:
1. Adım: Sistemin Toplam Kütlesi ve İvmesi
Cisimler birlikte hareket ettiğinden, sistemi tek bir cisim gibi düşünebiliriz. Sistemin toplam kütlesi M_toplam = m₁ + m₂ = 2 kg + 3 kg = 5 kg'dır. Sisteme uygulanan net kuvvet F_net = 20 N'dur. Newton'un İkinci Yasası (F_net = M_toplam * a) kullanılarak sistemin ivmesi bulunur:
20 N = 5 kg * a
a = 20 N / 5 kg = 4 m/s².
2. Adım: İpteki Gerilme Kuvveti
İpteki gerilme kuvvetini bulmak için m₁ kütleli cismi (2 kg) ayrı ayrı inceleyelim. m₁ kütleli cisme etki eden tek yatay kuvvet ipteki gerilme kuvveti (T)'dir. Bu kuvvet, m₁ kütleli cismi sistemin ivmesiyle (4 m/s²) hızlandırmaktadır. Yine Newton'un İkinci Yasası'nı (F_net = m * a) kullanarak gerilme kuvvetini hesaplayabiliriz:
T = m₁ * a
T = 2 kg * 4 m/s²
T = 8 N.
3. Adım: Kontrol (İsteğe Bağlı)
İsteğe bağlı olarak, m₂ kütleli cisim (3 kg) üzerinden de kontrol yapabiliriz. m₂ kütleli cisme etki eden kuvvetler, uygulanan 20 N'luk çekme kuvveti (F) ve ipteki gerilme kuvveti (T) ters yöndedir. Newton'un İkinci Yasası'nı uyguladığımızda:
F - T = m₂ * a
20 N - T = 3 kg * 4 m/s²
20 N - T = 12 N
T = 20 N - 12 N = 8 N. Sonuçlar tutarlıdır.